在本文中,使用ATMEL的ATM89C51作为控制核心,使用DS18B20数字温度传感器收集水温数据,并通过继电器控制加热,以使水温水达到50°C至70°C的定义温度范围,以获得自动恒温控制。设计可以在很大程度上控制温度,并提高了单片机的开发能力,具有一定的实用性。国外,关于恒温控制的研究较早开始,并且世界各国在技术方面发展迅速。些国家已经转向基于自动化的全面,无人值守的自动化。是,在中国进行恒温控制这一课题的研究起步较晚。前,恒温控制技术的整体技术在80年代后期,成熟产品主要基于“现场”控制。于这些温度控制系统具有动态,非动态,响应时间慢的特性,因此它们可以适应一般温度系统的控制,并且很难以高精度实现良好的控制性能[ 1]。文介绍了一种自动恒温控制系统,该系统使用AT89C51单片机和PID控制进行水温智能控制.DS18B20用于读取温度和调节温度保持温度在规定范围内。此基础上,当前温度通过LCD屏幕实时显示。系统基于单片机AT89C51,加上电源电路,温度采集电路,温度调节显示电路,保护电路等部分。统硬件的框图如图1所示。
片机是整个控制系统的心脏,也是整个控制系统的中枢。选择单片机时,主要考虑了单片机的处理速度,数据存储容量,价格和通信方式,恒温阀芯单片机AT89C51 d ‘ATMEL被用作系统控制器。单片机具有强大的算术功能,灵活的软件编程和较大的自由度,可以利用软件编程实现各种算法和逻辑控制,具有功耗低的优点。

型,低成本的电源,高效的水温收集和实时显示以及加热器。制[2]。度采集模块实时采集水温。水温低于设定温度值时,加热器自动启动。反,当水温高于设定温度值时,加热器自动关闭。项使用DS18B20作为温度采集模块芯片。DSl8B20是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器芯片,具有精度更高,适用电压更大,单总线和联网的优点。实际应用中将模拟信号转换为数字串行信号。
于单芯片处理。的供电范围是 3.0 V〜 5.5 V,温度测量范围是-55〜 125℃,温度检测精度可以精确到0.0625℃,并且采用12位数字读写方法[3]。文设计的温度控制系统的温度范围为50〜70℃,水温的测量和控制精度为1℃。DS18B20可用于满足电路要求。DSl8B20的内部功能模块如图2所示。主要由4个部分组成:64位光刻ROM,温度传感器,非易失性温度警报触发器TH和TI以及配置寄存器[4]。系统打算将LCD12864液晶显示器用作温度显示元件。128X64是点矩阵液晶图形显示器,主要由导频/列驱动器和128×64固态点液晶显示器组成。可以补充图形显示,还可以显示8×4(16×16)汉字[5]。外,它具有多种串行串行4/8位,2或3线接口方法,并且包含具有简体中文的第一级和第二级标准字体的点阵LCD图形显示模块。国。块显示采用分屏显示方式,分为左半屏和右半屏,由端口线CS1和CS2控制,高电平有效[6]。用模块的灵活界面和简单实用的操作说明,可以形成完整的交互式人机图形界面。
一个重要特征是低电压和低功耗。于温度采集电路,系统会将当前检测到的温度值与下限温度50°C进行比较,以确定是否应启动加热电路。据系统要求,当水温低于下限温度值50°C时进行加热;当水温高于上限温度值70°C时,保持当前温度。正常条件下,使用光耦继电器可以轻松达到较高的电压和电流,并且工作非常可靠[7]。系统已决定使用继电器来控制加热电路,如图3所示。系统使用有源蜂鸣器作为警报输出,并使用DC电源。
单片机无法长时间检测温度或检测到的温度长时间未达到预定温度极限或与预定温度极限相差太大时,指示器警报灯亮起。主程序主要用于初始化单片机和加热控制系统的组件,以及调用各种功能的子程序,协调各种功能模块并使用循环测量方法进行温度收集和控制以及温度显示。主要由温度采集子程序,温度设定子程序,温度比较处理子程序,报警子程序组成。温度显示子例程等。度采集子程序主要使用DS18B20进行温度采集和计算。度设置程序用于定义系统的合适温度范围[8];温度处理比较子例程将收集的实际温度与定义的温度值进行比较。较一下,调用PID算法[9],输出控制信号,使用警报例程来控制非法的输入温度值。display子例程用于显示设定温度和实际温度。文介绍了一种基于AT89C51微控制器的恒温自动控制电路,描述了电路的总体设计,主要模块的硬件结构和软件设计的主要思想。DS18B20数字温度传感器用于收集温度。
路设计简单,成本低廉,性能可靠。有较高的推广价值。
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